实验07 探究浮力的大小与哪些因素有关（新教材）-【同步实验课】2024-2025学年八年级物理下册教材实验大盘点（人教版2024）

实验07 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验：探究浮力的大小与哪些因素有关 【实验目的】 探究浮力大小与物体排开液体的体积（浸入体积）、物体浸没在液体中的深度、液体密度的关系。 【实验器材】 弹簧测力计、圆柱体、水、盐水等。 【进行实验与收集证据】 （1）使用弹簧测力计测出圆柱体的重力和浸入相同液体中的不同体积时的拉力大小，并记录数据； 物体浸入液体中的体积V 较小 较大 重力G/N 4 4 弹簧测力计示数F/N 3 2 浮力F浮/N 1 2 （2）使用弹簧测力计测出圆柱体浸没在相同液体中的不同深度时的拉力大小，并记录数据； 浸没在液体中的深度h 较浅 较深 重力G/N 4 4 弹簧测力计示数F/N 2 2 浮力F浮/N 2 2 （3）使用弹簧测力计测出圆柱体浸没在不同液体中的相同深度时的拉力大小，并记录数据； 液体种类 水 盐水 重力G/N 4 4 弹簧测力计示数F/N 2 1.8 浮力F浮/N 2 2.2 【注意事项】 （1）物体浸入液体时要缓慢。 （2）避免物体触碰容器壁或者底部。 【实验结论】 物体在液体中所受浮力的大小，与它浸在液体中的体积有关，与液体的密度有关；物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，所受的浮力就越大。 【典例1】小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的，他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。 （1）以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。 ①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录。 ②在烧杯中装入适量的水，　 　 ，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。 ③　 　 ，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中 水的深度h并记录。 ④用公式 　 　 计算金属块所受浮力F浮1、F浮2并记录。 （2）由水的深度变化时，F浮1　 　 F浮2（选填“＝”或“≠”），就可以证明这种观点是错误的。 【典例2】探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，请你根据图所示实验操作，从中选出一些图，针对某一个因素进行研究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。 （1）探究的因素是：　 　 。选用的图是：　 　 （填图中的序号）。 （2）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下： 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底； 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。 ①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力　 　 第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）； ②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片　 　 的改变，忽视了　 　 对浮力大小的影响。 【训练1】如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水，图丁容器中装的液体是酒精，F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题： （1）图甲中，弹簧测力计的示数F1＝　 　 N。 （2）物体完全浸没在水中时所受的浮力为　 　 N。 （3）分析图中乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与　 　 有关；分析图中　 　 两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。 （4）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为　 　 法。 【训练2】在“探究影响浮力大小因素”的实验中，一组同学提出了4种猜想。 小华：浮力大小与液体密度有关； 小红：浮力大小与物体浸入液体的体积有关； 冬冬：浮力大小与物体所受的重力有关； 玲玲：浮力大小与物体的形状有关。 他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器。按照图中所示规范地完成了实验，记录了如表所示的实验数据。 次数 金属块 物体重力/N 液体密度 g/cm3 物体浸在液体中的体积/cm3 测力计的示数/N 1 A 5 1.0 20 4.8 2 A 5 1.0 60 4.4 3 A 5 1.0 100 4.0 4 A 5 1.2 100 Δ 5 B 3 1.2 100 1.8 观察表中数据，回答下列问题： （1）根据表格中实验数据，可知A物体浸在液体中的体积为60cm3时，物体A所受浮力大小为　 　 N；表格中标有“Δ”的位置的数据应该是　 　 ； （2）通过分析比较第　 　 次实验数据，能够说明小华同学的猜想是正确的；分析比较第　 　 次实验数据，能够说明小红同学的猜想是正确的； （3）为了验证冬冬同学的猜想，他们选择了第　 　 次实验数据，他们发现浮力大小与物体所受的重力　 　 （选填“无关”或“有关”）； （4）要验证玲玲的猜想，同学们又找来了一块橡皮泥，他们把橡皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉。他们由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处：　 　 。 1．（2024•山西中考）小明发现木头在水中是漂浮的，而铁块在水中会下沉，他猜想浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究，请你帮助他完成实验。 实验思路： （1）选取体积相同、　 　 不同的物体A和B分别浸没在水中，测出其所受浮力并进行比较。 实验过程： （2）按照实验思路依次进行如图所示的操作，从甲图中可知物体A所受的浮力为 　 　 N。观察乙图可知物体B在水中受到的拉力为 　 　 N，并计算出物体B所受的浮力。 实验结论： （3）分析实验数据，可得出初步结论：　 　 。 2．（2024•西藏中考）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，操作步骤如图所示。 （1）操作乙中，物体受到的浮力为 　 　 N； （2）分析比较操作甲、乙、丙可得出的初步结论是：当液体的密度相同时，　 　 越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大； （3）已知水的密度是1.0×103kg/m3，实验所用物体的密度为 　 　 kg/m3；（g取10N/kg） （4）根据图中给出的信息，你还可以分析得出什么结论？（写出一条即可） 3．（2024•青岛中考）小明在海边游泳时，发现塑料泡沫板浮在水面上，石块却沉入水底。由此，他进行了有关浮力的实验探究。 （1）如图甲所示，用弹簧测力计测出石块的重力为 　 　 N。 （2）将石块缓慢浸入水中，弹簧测力计示数 　 　 ，石块浸没后，在触底之前，弹簧测力计示数 　 　 ，说明浮力的大小与 　 　 有关。 （3）将 　 　 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中，若发现它们所受的浮力大小 　 　 ，说明浮力的大小与物体密度无关。 （4）将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图乙和图丙的方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图 　 　 。 4．（2023•广东中考）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中： （1）观察弹簧测力计的零刻度线、　 　 和分度值。调零时，弹簧测力计应在 　 　 （选填“竖直”或“水平”）方向上调零。 （2）如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块（可塑），测出重力。将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h。请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图象。 （3）分析图象可知：浸没前，h增加，F浮　 　 ；浸没后，h增加，F浮　 　 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） （4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象 　 　 （选填“相同”或“不同”）。 （5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料：　 　 。 5．（2023•兰州中考）小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确，他设计并完成了如图甲所示的实验，并将详细的实验数据记录在表格中。 物块下表面所处深度h/cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 弹簧测力计示数F/N 4.6 4.2 3.8 3.4 3.0 2.6 2.2 2.2 2.2 2.2 物块所受浮力F浮/N 0 0.4 0.8 1.6 2.0 2.4 2.4 2.4 2.4 （1）表格中所缺数据为 　 　 ，请在图乙中画出浮力大小F浮与物块下表面所处深度h之间的关系图像。 （2）分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大？ 。 （3）由图B和表中数据可知，物块下表面受到水的压强为 　 　 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3） （4）为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关，他应该采取的操作是：　 。 6．（2023•湖北中考）如图是小青“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验，弹簧测力计示数的大小关系是：F1＞F2＞F3。 （1）乙图中物块受浮力大小的表达式F浮乙＝　 　 ； （2）小青比较甲、乙、丙三图，得出浮力大小与深度有关的结论，有同学指出这个结论不可靠，原因是 　 　 ； （3）如果实验中水的密度大于液体的密度，则弹簧测力计示数大小关系应满足F3　 　 F4（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 7．（2023•江西中考）【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关： 【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。 【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。 ①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 　 　 N； ②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数； ③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数； ④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。 【解释】 （1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为 　 　 N； （2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 　 　 。 【交流】 （1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为 　 　 。 （2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与 　 　 无关。 （3）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？　 　 。 8．（2023•哈尔滨中考）在探究“浮力大小与什么因素有关”实验中： （1）东宝测量物体A在水中所受浮力的方法如图，由图可知，物体受到的重力为 　 　 N，物体受到的浮力为 　 　 N，浮力的方向是 　 　 。 （2）伟鹏同学在实验中获得如表的数据，分析表中的数据能否得到浮力大小与物体排开液体体积的定量关系？若能，请写出主要分析过程（可省略计算步骤）及结论；若不能，请说明理由。 实验次数 浮力F浮/N 液体密度ρ液/（g/cm3） 排开液体体积V排/cm3 1 0.4 0.8 50 2 0.9 0.9 100 3 0.5 1.0 50 4 2.2 1.1 200 5 0.6 1.2 50 9．（2024•十堰模拟）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想： A．可能与液体密度有关 B．可能与物体浸在液体中的体积有关 C．可能与物体密度有关 D．可能与物体浸没在液体中的深度有关 他们领取的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（适量）、细线（体积忽略不计）。 （1）只用这些器材，可以验证上述猜想中的B和 　 　 （选填字母序号）是否正确。 （2）如图是探究猜想B的实验过程，将铁块悬挂在弹簧测力计下静止在空气中时，弹簧测力计示数为F1；将铁块部分浸入水中时，弹簧测力计示数为F2，此时铁块受到的浮力大小表达式为F浮＝　 　 （用题中物理量符号表示）。将铁块浸没在水中时，弹簧测力计示数为F3，则F2　 　 F3（选填“大于”、“小于”或“等于”）。分析比较F1、F2、F3的大小与浮力的关系，可以得到结论：铁块浸在水中的体积越大，受到的浮力越大。 10．（2024•绵阳期末）物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，如图a、b、c、d、e分别为实验情景。（g取10N/kg） （1）通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是　 　 N； （2）通过　 　 两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系； （3）通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与　 　 的关系； （4）在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为　 　 kg/m3。 11．（2024•宁夏期末）小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。 （1）由图可知：铁圆柱体浸没在水中所受浮力为　 　 N。 （2）由甲、乙、丁图可探究的问题是　 　 。 （3）由甲、丁、戊图可以得出的结论是　 　 。 （4）在上述实验的基础上，请你添加合适的物体设计实验，探究浮力大小与物体质量是否有关。请写出你的实验思路：　 　 。 12．（2024•成都期末）某小组同学利用水和酒精探究浮力大小与哪些因素有关，实验装置如图，通过多次实验，得出如下表所示实验数据：（ρ酒精＝0.8×103kg/m3） 实验 序号 液体 种类 物体重力G/N 测力计 示数F/N 物体所受浮力F浮/N 排开液体体积V/cm³ ① 水 4 3 100 ② 水 2.5 1.5 150 ③ 水 2 2 200 ④ 酒精 4 3.2 0.8 100 ⑤ 酒精 2.8 1.2 150 ⑥ 酒精 2.4 1.6 200 （1）第一次实验物体所受到的浮力为　 　 N。 （2）比较三次实验可得出结论：同种液体，物体排开液体体积越大，所受浮力越大。分析比较①、④（或②、⑤或③、⑥）可初步得出：排开液体体积相同时，液体密度　 　 ，物体受到的浮力越大。 （3）第一次实验中，物体排开液体的重力G＝　 　 N．通过比较每次实验物体受到的浮力和排开液体的重力，还可以验证　 　 原理 （4）该实验选用不同液体进行了多次实验，其目的是　 　 （选填“寻找普遍遍规律”、“多次实验求平均值减小误差”）。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 实验07 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验：探究浮力的大小与哪些因素有关 【实验目的】 探究浮力大小与物体排开液体的体积（浸入体积）、物体浸没在液体中的深度、液体密度的关系。 【实验器材】 弹簧测力计、圆柱体、水、盐水等。 【进行实验与收集证据】 （1）使用弹簧测力计测出圆柱体的重力和浸入相同液体中的不同体积时的拉力大小，并记录数据； 物体浸入液体中的体积V 较小 较大 重力G/N 4 4 弹簧测力计示数F/N 3 2 浮力F浮/N 1 2 （2）使用弹簧测力计测出圆柱体浸没在相同液体中的不同深度时的拉力大小，并记录数据； 浸没在液体中的深度h 较浅 较深 重力G/N 4 4 弹簧测力计示数F/N 2 2 浮力F浮/N 2 2 （3）使用弹簧测力计测出圆柱体浸没在不同液体中的相同深度时的拉力大小，并记录数据； 液体种类 水 盐水 重力G/N 4 4 弹簧测力计示数F/N 2 1.8 浮力F浮/N 2 2.2 【注意事项】 （1）物体浸入液体时要缓慢。 （2）避免物体触碰容器壁或者底部。 【实验结论】 物体在液体中所受浮力的大小，与它浸在液体中的体积有关，与液体的密度有关；物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，所受的浮力就越大。 【典例1】小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的，他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。 （1）以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。 ①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录。 ②在烧杯中装入适量的水，　将金属块浸没在水中且不接触烧杯　 ，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。 ③　向烧杯中加水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯　 ，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。 ④用公式 　F浮＝G﹣F　 计算金属块所受浮力F浮1、F浮2并记录。 （2）由水的深度变化时，F浮1　＝　 F浮2（选填“＝”或“≠”），就可以证明这种观点是错误的。 解：（1）实验步骤： ①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录。 ②在烧杯中装入适量的水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。 ③向烧杯中加水，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。 ④用公式F浮＝G﹣F计算金属块所受浮力F浮1、F浮2并记录。 （2）通过上述实验，由水的深度变化时，F浮1＝F浮2，就可以证明浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的。 答案：（1）②将金属块浸没在水中且不接触烧杯；③向烧杯中加水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯；④F浮＝G﹣F；（2）＝。 【典例2】在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，请你根据图所示实验操作，从中选出一些图，针对某一个因素进行研究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。 （1）探究的因素是：　浮力大小与物体排开液体的体积的关系　 。选用的图是：　①②③或①②④　 （填图中的序号）。 （2）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下： 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底； 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。 ①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力　小于　 第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）； ②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片　形状　 的改变，忽视了　排开水的体积　 对浮力大小的影响。 解：（1）测物体所受的浮力要利用称重法，即F浮＝G﹣F拉，故每次必须要选图①才行； 若要探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系，应控制液体的密度相同，而物体排开液体的体积不同，故应选用图①②③或①②④； 若要探究浮力大小与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同，而液体的密度不同，故应选用图①④⑤。 （2）①第一次铁片下沉，说明F浮1＜G， 第二次铁片漂浮，说明F浮2＝G，所以F浮1＜F浮2； ②本探究实验把铁片弯成“碗状”，改变了形状，虽然都是水，但两次排开液体的体积不同，所以得出结论是不正确的，即：他只关注了铁片形状的改变，忽视了排开水的体积对浮力大小的影响。 答案：（1）浮力大小与物体排开液体的体积的关系；①②③或①②④； （2）①小于；②形状；排开水的体积。 【训练1】如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水，图丁容器中装的液体是酒精，F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题： （1）图甲中，弹簧测力计的示数F1＝　4.8　 N。 （2）物体完全浸没在水中时所受的浮力为　2　 N。 （3）分析图中乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与　排开液体的体积　 有关；分析图中　丙丁　 两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。 （4）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为　控制变量　 法。 解：（1）图甲中，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数F1＝4.8N； （2）由图丙知物体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数F3＝2.8N， 则物体完全浸没在水中时所受的浮力：F浮＝F1﹣F3＝4.8N﹣2.8N＝2N； （3）由图乙、丙可知，乙、丙中的液体都是水，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，测力计的示数不同，物体受到的浮力不同，由此可知：物体在液体中所受浮力的大小跟排开液体的体积有关； 要探究物体所受的浮力大小与液体密度的关系，需要控制排开液体的体积相同，液体的密度不同，图丙和丁符合题意。 （4）影响浮力大小的因素是液体的密度和排开液体的体积，在研究浮力与液体的密度的关系时，需要控制排开液体的体积不变；在研究浮力与排开液体的体积的关系时，控制液体的密度不变，这用到了控制变量法。 答案：（1）4.8；（2）2；（3）排开液体的体积；丙丁；（4）控制变量。 【训练2】在“探究影响浮力大小因素”的实验中，一组同学提出了4种猜想。 小华：浮力大小与液体密度有关； 小红：浮力大小与物体浸入液体的体积有关； 冬冬：浮力大小与物体所受的重力有关； 玲玲：浮力大小与物体的形状有关。 他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器。按照图中所示规范地完成了实验，记录了如表所示的实验数据。 次数 金属块 物体重力/N 液体密度 g/cm3 物体浸在液体中的体积/cm3 测力计的示数/N 1 A 5 1.0 20 4.8 2 A 5 1.0 60 4.4 3 A 5 1.0 100 4.0 4 A 5 1.2 100 Δ 5 B 3 1.2 100 1.8 观察表中数据，回答下列问题： （1）根据表格中实验数据，可知A物体浸在液体中的体积为60cm3时，物体A所受浮力大小为　0.6　 N；表格中标有“Δ”的位置的数据应该是　3.8　 ； （2）通过分析比较第　3、4　 次实验数据，能够说明小华同学的猜想是正确的；分析比较第　1、2、3　 次实验数据，能够说明小红同学的猜想是正确的； （3）为了验证冬冬同学的猜想，他们选择了第　4、5　 次实验数据，他们发现浮力大小与物体所受的重力　无关　 （选填“无关”或“有关”）； （4）要验证玲玲的猜想，同学们又找来了一块橡皮泥，他们把橡皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉。他们由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处：　没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同　 。 解：（1）A物体浸在液体中的体积为60cm3时，测力计示数为4.4N，则物体A所受浮力大小为F浮＝5N﹣4.4N＝0.6N；测力计的分度值为0.2N，则其示数为3.8N； （2）探究浮力大小与液体密度有关时，应控制排开的液体的体积相同，液体密度不同，故应分析3、4数据；由实验数据可知，密度不同，浮力不同，故小华的说法是正确的； 探究浮力大小与排开的液体的体积有关时，应控制密度相同，液体排开的液体的体积不同，故应分析1、2、3数据；由实验数据可知，排开的液体的不同，浮力不同，故小红的说法是正确； （3）探究浮力大小与物体所受的重力有关时，应控制排开的液体的体积、液体的密度相同，物体的重力不同，故应分析4、5数据；由实验数据可知，排开的液体的体积，浮力相同，故浮力大小与物体所受的重力无关； （4）探究浮力与物体形状是否有关，应控制物体排开液体的体积相同、液体密度相同而形状不同，小明将同一个橡皮泥做成不同的形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉，他在实验中没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同，因此得出的结论是错误的。 答案：（1）0.6；3.8；（2）3、4；1、2、3；（3）4、5；无关；（4）没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同。 1．（2024•山西中考）小明发现木头在水中是漂浮的，而铁块在水中会下沉，他猜想浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究，请你帮助他完成实验。 实验思路： （1）选取体积相同、　密度（或质量）　 不同的物体A和B分别浸没在水中，测出其所受浮力并进行比较。 实验过程： （2）按照实验思路依次进行如图所示的操作，从甲图中可知物体A所受的浮力为1.2N。观察乙图可知物体B在水中受到的拉力为 　2.8　 N，并计算出物体B所受的浮力。 实验结论： （3）分析实验数据，可得出初步结论：　浮力的大小与浸没在液体中的物体密度无关　 。 解：（1）小明猜想浮力大小与物体密度有关，因此应选择密度（或质量）不同的物体进行浮力的测量和比较； （2）根据受力平衡，A所受的浮力应该等于其重力与拉力之差，即浮力为3N﹣1.8N＝1.2N； 由乙图可知测力计的分度值为0.2N，示数为2.8N，即物体B在水中受到的拉力为2.8N，再利用重力与浮力之差算浮力，大小为4N﹣2.8N＝1.2N。 （3）根据（2）的分析，两个密度不同的物体浸没状态下所受浮力相等，故浮力的大小与浸没在液体中的物体密度无关。 答案：（1）密度（或质量）；（2）1.2；2.8；（3）浮力的大小与浸没在液体中的物体密度无关。 2．（2024•西藏中考）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，操作步骤如图所示。 （1）操作乙中，物体受到的浮力为 　0.2　 N； （2）分析比较操作甲、乙、丙可得出的初步结论是：当液体的密度相同时，　排开的液体的体积　 越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大； （3）已知水的密度是1.0×103kg/m3，实验所用物体的密度为 　8×103　 kg/m3；（g取10N/kg） （4）根据图中给出的信息，你还可以分析得出什么结论？（写出一条即可） 解：（1）从图甲可知物体的重力为4N，从图乙可知测力计的示数为3.8N，操作乙中，物体受到的浮力F浮乙＝G﹣F示乙＝4N﹣3.8N＝0.2N； （2）从图丙可知测力计的示数为3.5N，操作丙中，物体受到的浮力F浮丙＝G﹣F示丙＝4N﹣3.5N＝0.5N＞F浮乙，且物体在丙中排开水的体积大于在乙中排开水的体积，分析比较操作甲、乙、丙可得出的初步结论是：当液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大； （3）物体完全浸没在水中所受的浮力F浮＝F浮丙＝0.5N； 根据阿基米德原理可知物体的体积为： V＝V排水＝＝＝0.5×10﹣4m3； 实验所用物体的密度为：ρ＝＝＝＝8×103kg/m3； （4）根据甲、丙、戊可知，物体排开的液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，浮力不同，所以浮力的大小与排开的液体的密度有关。 答案：（1）0.2；（2）排开的液体的体积；（3）8×103；（4）浮力的大小与排开的液体的密度有关。 3．（2024•青岛中考）小明在海边游泳时，发现塑料泡沫板浮在水面上，石块却沉入水底。由此，他进行了有关浮力的实验探究。 （1）如图甲所示，用弹簧测力计测出石块的重力为 　1.4　 N。 （2）将石块缓慢浸入水中，弹簧测力计示数 　变小　 ，石块浸没后，在触底之前，弹簧测力计示数 　不变　 ，说明浮力的大小与 　排开液体的体积　 有关。 （3）将 　体积　 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中，若发现它们所受的浮力大小 　相同　 ，说明浮力的大小与物体密度无关。 （4）将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图乙和图丙的方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图 　丙　 。 解：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，此时指针指在1N和2N之间，所以此时弹簧测力计示数为1.4N； （2）石块受到的浮力：F浮＝G﹣F，石块的重力G不变，弹簧测力计的示数越来越小，石块所受的浮力越来越大了，当石块完全浸没后，石块所受浮力不变，弹簧测力计示数不变，说明说明浮力的大小与排开液体的体积有关，与深度无关； （3）探究浮力大小是否与物体的密度有关时，需使物体排开液体的体积和液体的密度相同，物体的密度不同，故应选用体积相同、密度不同的物体，浸没与水中时，其所受浮力大小相同，说明物体所受浮力大小与物体的密度无关； （4）浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，且向上的压力大于向下的压力，压力差即为浮力，所以图丙可以反映浮力产生原因。 答案：（1）1.4；（2）变小；不变；排开液体的体积；（3）体积；相同；（4）丙。 4．（2023•广东中考）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中： （1）观察弹簧测力计的零刻度线、　量程　 和分度值。调零时，弹簧测力计应在 　竖直　 （选填“竖直”或“水平”）方向上调零。 （2）如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块（可塑），测出重力。将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h。请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图象。 （3）分析图象可知：浸没前，h增加，F浮　变大　 ；浸没后，h增加，F浮　不变　 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） （4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象 　不同　 （选填“相同”或“不同”）。 （5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料：　不同密度的液体　 。 解：（1）弹簧测力计使用前要观察零刻度线、量程和分度值。调零时，弹簧测力计所测力的方向上调零，测重力和拉力要竖直方向，则调零也竖直方向。 （2）根据F浮＝G﹣F；0cm、2cm、4cm、6cm、8cm、10cm时，受到的浮力分别为0、0.2N、0.4N、0.6N、0.6N、0.6N；由此在图像上描点画出图像，如图： （3）根据图像知，浸没前，h增加，F浮变大；浸没后，h增加，F浮不变； （4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，相同深度时，排开液体的体积不同，受到的浮力不同；重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象是不同的； （5）根据控制变量法，若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，需保持排开液体的体积不变，改变液体的密度，因而需要不同密度的液体。 答案：（1）量程；竖直；（2）如图见解答；（3）变大；不变；（4）不同；（5）不同密度的液体。 5．（2023•兰州中考）小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确，他设计并完成了如图甲所示的实验，并将详细的实验数据记录在表格中。 物块下表面所处深度h/cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 弹簧测力计示数F/N 4.6 4.2 3.8 3.4 3.0 2.6 2.2 2.2 2.2 2.2 物块所受浮力F浮/N 0 0.4 0.8 1.6 2.0 2.4 2.4 2.4 2.4 （1）表格中所缺数据为 　1.2　 ，请在图乙中画出浮力大小F浮与物块下表面所处深度h之间的关系图像。 （2）分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大？　人浸入水中的体积变大　 。 （3）由图B和表中数据可知，物块下表面受到水的压强为 　300　 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3） （4）为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关，他应该采取的操作是：　将物体完全浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计的示数，与D图比较　 。 解：（1）根据称重法可知，物体受到的浮力等于物体的重力减去浸在液体中弹簧测力计的示数，由图A知，G＝4.6N，由图B知，浸入水中时F＝3.4N，则浸入在水中受到的浮力：F浮＝G﹣F＝4.6N﹣3.4N＝1.2N； 由表格数据，描点作图连线如下： （2）分析表中的实验数据知，物体浸入水中的体积越大，测力计示数越小，由称重法F浮＝G﹣F可知物体受到的浮力越大，从浅水区走向深水区时浮力会变大是因为人浸入水中的体积变大； （3）由表格数据可知，B图中弹簧测力计示数为3.4N，对应的物体下表面的所处深度h＝3cm＝0.03m， 下表面受到水的压强： p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m＝300Pa； （4）探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定，改变液体的密度，将物体完全浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计的示数，与D图比较得出结论。 答案：（1）1.2；如上图所示；（2）人浸入水中的体积变大；（3）300；（4）将物体完全浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计的示数，与D图比较。 6．（2023•湖北中考）如图是小青“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验，弹簧测力计示数的大小关系是：F1＞F2＞F3。 （1）乙图中物块受浮力大小的表达式F浮乙＝　F1﹣F2　 ； （2）小青比较甲、乙、丙三图，得出浮力大小与深度有关的结论，有同学指出这个结论不可靠，原因是 　没有控制物体排开液体的体积相同　 ； （3）如果实验中水的密度大于液体的密度，则弹簧测力计示数大小关系应满足F3　小于　 F4（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 解： （1）甲图中物体的重力大小等于F1，乙图中弹簧测力计对物体的拉力大小为F2，根据称重法物块受浮力大小的表达式F浮乙＝F1﹣F2； （2）比较甲、乙、丙三图可知，液体的密度不变，金属块排开的液体的体积不同，由于没有控制物体排开液体的体积相同，所以不能探究浮力大小与深度的关系，因此，小青同学的结论不可靠； （3）丙、丁两图物体全部浸没，排开液体体积相同，由于ρ水＞ρ液；根据F浮＝ρ液gV排可知，F浮水＞F浮液；根据F浮＝G﹣F拉可知，在水中受到的浮力F浮水＝F1﹣F3，在某液体中受到的浮力F浮液＝F1﹣F4，则F1﹣F3＞F1﹣F4，因此F3小于F4。 答案：（1）F1﹣F2；（2）没有控制物体排开液体的体积相同；（3）小于。 7．（2023•江西中考）【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关： 【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。 【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。 ①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 　4　 N； ②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数； ③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数； ④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。 【解释】 （1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为 　2　 N； （2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 　无关　 。 【交流】 （1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为 　控制变量法　 。 （2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小 　不变　 （选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与 　深度　 无关。 （3）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？　能　 。 解：证据：①由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则橡皮泥的重力为4N。 解释：（1）由a图可知，物体的重力为G＝4N，由b图可知橡皮泥浸没在水中弹簧测力计的示数为F＝2N， 则此时橡皮泥受到的浮力为F浮＝G﹣F＝4N﹣2N＝2N； （2）由以上实验可知，同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，根据称重法可知，受到的浮力相等，所以说明浮力大小与物体的形状无关。 交流：（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为控制变量法； （2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，但水的密度、排开水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知它受到的浮力不变，根据F＝G﹣F浮，弹簧测力计的示数不变，由此说明浮力的大小与深度无关； （3）用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小，所以能完成本实验的探究。 答案：证据：①4；解释：（1）2；无关；交流：（1）控制变量法；（2）不变；深度；（3）能。 8．（2023•哈尔滨中考）在探究“浮力大小与什么因素有关”实验中： （1）东宝测量物体A在水中所受浮力的方法如图，由图可知，物体受到的重力为 　3　 N，物体受到的浮力为 　1　 N，浮力的方向是 　竖直向上　 。 （2）伟鹏同学在实验中获得如表的数据，分析表中的数据能否得到浮力大小与物体排开液体体积的定量关系？若能，请写出主要分析过程（可省略计算步骤）及结论；若不能，请说明理由。 实验次数 浮力F浮/N 液体密度ρ液/（g/cm3） 排开液体体积V排/cm3 1 0.4 0.8 50 2 0.9 0.9 100 3 0.5 1.0 50 4 2.2 1.1 200 5 0.6 1.2 50 解：（1）由图示知，物体的重力G＝3N，将A放入液体中后测力计示数F＝2N，所以F浮＝G﹣F＝3N﹣2N＝1N；浮力的方向是竖直向上的； （2）①由1、3、5三次实验数据可知，三次实验过程中排开液体体积V排相同， 即：V排1＝V排3＝V排5＝50cm3， 由＝＝＝5×10﹣4m3•N/kg，可得结论：物体排开液体的体积相同时，物体所受到的浮力大小与液体的密度成正比； ②由①得到的结论可得，若第 2次实验液体的密度为1.0g/cm3，则第2次实验时受到的浮力：F′浮2＝1.0N； 若第4次实验液体的密度为1.0g/cm3，则第4次实验时受到的浮力：F'浮4＝2.0N； ③由第3次实验数据及②中的两组数据可知， 当ρ液3＝ρ′液2＝ρ′液4＝1.0g/cm3时，由＝＝＝1.0×104N/m3，可得结论：液体密度相同时，物体所受到的浮力大小与物体排开液体的体积成正比。 答案：（1）3；1；竖直向上；（2）能；分析过程及结论见解答。 9．（2024•十堰模拟）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想： A．可能与液体密度有关 B．可能与物体浸在液体中的体积有关 C．可能与物体密度有关 D．可能与物体浸没在液体中的深度有关 他们领取的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（适量）、细线（体积忽略不计）。 （1）只用这些器材，可以验证上述猜想中的B和 　D　 （选填字母序号）是否正确。 （2）如图是探究猜想B的实验过程，将铁块悬挂在弹簧测力计下静止在空气中时，弹簧测力计示数为F1；将铁块部分浸入水中时，弹簧测力计示数为F2，此时铁块受到的浮力大小表达式为F浮＝　F1﹣F2　 （用题中物理量符号表示）。将铁块浸没在水中时，弹簧测力计示数为F3，则F2　大于　 F3（选填“大于”、“小于”或“等于”）。分析比较F1、F2、F3的大小与浮力的关系，可以得到结论：铁块浸在水中的体积越大，受到的浮力越大。 解：（1）实验器材中除了水以外，没有其他液体，所以不能探究浮力大小和液体密度的关系；物体也只有一个，不能探究浮力大小和物体密度的关系；可以通过改变物体在水中不同深度，来探究浮力大小和物体浸没在水中的深度的关系； （2）根据称重法可知：F浮＝F1﹣F2，铁块浸没在水中时，排开体积变大，浮力变大，弹簧测力计示数变小，则F2大于F3。 答案：（1）D；（2）F1﹣F2；大于。 10．（2024•绵阳期末）物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，如图a、b、c、d、e分别为实验情景。（g取10N/kg） （1）通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是　0.5　 N； （2）通过　c、d　 两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系； （3）通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与　液体密度　 的关系； （4）在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为　0.8×103　 kg/m3。 解： （1）由a、c两次实验中测力计示数可知，物体浸没在水中所受的浮力为：F浮水＝G﹣Fc＝2N﹣1.5N＝0.5N； （2）研究物体所受浮力的大小与浸没的深度的关系时采用的是控制变量法，需要控制排开液体的密度和体积相同，所以应该对比cd； （3）由图c、e所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系； （4）实验步骤c中，物体受到的浮力为：F浮c＝G﹣Fc＝2N﹣1.5N＝0.5N； 实验步骤e中，物体受到的浮力为：F浮e＝G﹣Fe＝2N﹣1.6N＝0.4N； 因物体均浸没，所以V排水＝V排液 根据阿基米德原理可知：＝ 所以该液体的密度为：ρ液＝×ρ水＝×1×103kg/m3＝0.8×103kg/m3。 答案：（1）0.5；（2）c、d；（3）液体密度；（4）0.8×103。 11．（2024•宁夏期末）小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。 （1）由图可知：铁圆柱体浸没在水中所受浮力为　4　 N。 （2）由甲、乙、丁图可探究的问题是　研究浮力与排开液体体积的关系　 。 （3）由甲、丁、戊图可以得出的结论是　浮力大小与液体密度有关　 。 （4）在上述实验的基础上，请你添加合适的物体设计实验，探究浮力大小与物体质量是否有关。请写出你的实验思路：　取两块体积相同的铁块和铝块，测出它们各自的重力，然后可知其质量，分别用测力计吊着浸没到水中，读出测力计示数，根据测力计的示数算出浮力，通过比较得出结论　 。 解：（1）由图甲、丙（丁）可知：铁圆柱体浸没在水中所受浮力F浮＝G﹣F＝5N﹣1N＝4N， （2）由甲、乙、丁图可知，液体的密度不变，排开液体的体积不同，浮力不同，所以是研究浮力与排开液体体积的关系； （3）由甲、丁、戊图可知，排开液体的体积不变，液体的密度不同，浮力不同，可以得出的结论是浮力大小与液体密度有关； （4）若想探究浮力大小与物体质量是否有关，应保持液体密度和物体排开液体的体积相同，并且物体的重力不同，所以可以取两块体积相同的铁块和铝块，测出它们各自的重力，然后可知其质量，分别用测力计吊着浸没到水中，读出测力计的示数，根据测力计的示数算出浮力，通过比较得出结论。 答案：（1）4；（2）研究浮力与排开液体体积的关系；（3）浮力大小与液体密度有关；（4）取两块体积相同的铁块和铝块，测出它们各自的重力，然后可知其质量，分别用测力计吊着浸没到水中，读出测力计示数，根据测力计的示数算出浮力，通过比较得出结论。 12．（2024•成都期末）某小组同学利用水和酒精探究浮力大小与哪些因素有关，实验装置如图，通过多次实验，得出如下表所示实验数据：（ρ酒精＝0.8×103kg/m3） 实验 序号 液体 种类 物体重力G/N 测力计 示数F/N 物体所受浮力F浮/N 排开液体体积V/cm³ ① 水 4 3 100 ② 水 2.5 1.5 150 ③ 水 2 2 200 ④ 酒精 4 3.2 0.8 100 ⑤ 酒精 2.8 1.2 150 ⑥ 酒精 2.4 1.6 200 （1）第一次实验物体所受到的浮力为　1　 N。 （2）比较三次实验可得出结论：同种液体，物体排开液体体积越大，所受浮力越大。分析比较①、④（或②、⑤或③、⑥）可初步得出：排开液体体积相同时，液体密度　越大　 ，物体受到的浮力越大。 （3）第一次实验中，物体排开液体的重力G＝　1　 N．通过比较每次实验物体受到的浮力和排开液体的重力，还可以验证　阿基米德　 原理 （4）该实验选用不同液体进行了多次实验，其目的是　寻找普遍遍规律　 （选填“寻找普遍遍规律”、“多次实验求平均值减小误差”）。 解： （1）第一次实验物体所受浮力为：F浮＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N； （2）①、④（或②、⑤或③、⑥）物体排开液体的体积相同，由数据知，水的密度较大，物体所受浮力较大； （3）由①数据知，物体排开水的体积为100cm3，所以排开水的质量：m排＝ρ水V排＝1g/cm3×100cm3＝100g；排开水的重力为：G排＝m排g＝100×10﹣3kg×10N/kg＝1N； 可见F浮＝G排，从而验证了阿基米德原理； （4）该实验选用不同液体进行了多次实验，利用不同的液体可以得到相同的结果，其目的是寻找普遍遍规律。 答案：（1）1；（2）越大；（3）1；阿基米德；（4）寻找普遍遍规律。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$